[发明专利]铁镍钴合金及其用途

说明书

本发明涉及一种低膨胀系数的Fe-Ni-Co合金，及其在制造用于显示器阴极射线管的障板时的用途。

具有低膨胀系数的Fe-Ni-Co合金是众所周知的，通常被称为SUPERINVAR。这些合金特别适合于制造障板，例如在欧洲专利申请EP05340460中提出的，它建议使用一种Fe-Ni-Co合金来制造障板，该合金除铁之外，含有28-34％镍，2-7％钴，0.1-1％锰，小于0.1％硅，小于0.01％碳，其余为从熔炼中带入的杂质。但是，该合金还有一个缺点，就是它的马氏体型转变点起始温度Ms接近室温，因此，不管是在形成障板还是在低温下贮存它时，都会因为发生马氏体型转变，导致障板的永久变形。此外，由于锰被认为是形成好的热轧性合金必须的元素，上述的锰含量也使合金的膨胀系数过高，从而不能有效减少障板局部凸起的缺陷。

本发明的目的就是提供一种Fe-Ni-Co合金，它的马氏体型转变起始点低于-50℃，20℃与100℃间平均热膨胀系数小于0.7×10^-6/°K，80℃和130℃间平均热膨胀系数小于1×10^-6/°K。

就此而言，本发明的主题是一种Fe-Ni-Co合金，其化学组成包括(以重量计)：

                    32％≤Ni≤34％

                    3.5％≤Co≤6.5％

                    0％≤Mn≤0.1％

                    0％≤Si≤0.1％

                    0％≤Cr≤0.1％

                    0.005％≤C≤0.02％

                    S≤0.001％

                    0.0001％≤Ca≤0.002％

                    0.0001％≤Mg≤0.002％

其余为铁和由熔炼产生的杂质；该合金的化学组成进一步满足以下关系：

                    Co+Ni≤38.5％

                    Co+0.5×Ni≥20％

                    Co+5×Ni≥165.5％

和    S≤0.02×Mn+0.8×Ca+0.6×Mg

优选地，铜、钼、钒和铌含量每种均应小于0.1％。更优选的是，锰、硅、铬、铜、钼、钒和铌含量总和小于0.30％。

最后，优选氧含量小于或等于0.01％，氮含量小于或等于0.005％，磷含量小于或等于0.005％。

本发明的另一个主题是用根据本发明的合金制造障板，以及制得的障板。

下面将对本发明进行更准确的叙述，但本发明不局限于以下叙述。

尽管，都知道障板的变形是由中温加热至低于100℃的温度，通常是80℃而引起的，本发明现在假设，图象缺陷是因为局部加热障板至可高达130℃的温度下引起的。为了尽可能减少图象缺陷，不仅要求用来制造障板的合金在20℃至100℃间的平均热膨胀系数尽可能低，而且该合金在80℃和130℃间的平均热膨胀系数也尽可能低。此外，该合金必须在足够低的温度下，也就是说至少在-50℃，有稳定的显微结构。

根据本发明的合金是一种Fe-Ni-Co合金，调节其化学组成，使它同时满足以下条件，20℃和100之间的平均热膨胀系数小于或等于0.7×10^-6/°K，80℃和130℃之间的平均热膨胀系数小于或等于1×10^-7/°K，并且该合金的Ms点温度低于-50℃。

该合金的化学组成包括，以重量计，至少32％、至多34％的镍，以及至少3.5％、至多6.5％的钴，镍和钴的含量满足：

Co+Ni≤38.5％

以使得合金在20℃和100℃之间的平均热膨胀系数小于0.7×10^-6/°K；

Co+0.5×Ni≥20％

以使得合金在80℃和130℃之间的平均热膨胀系数小于1×10^-6/°K；

Co+5×Ni≥165.5％

以使得Ms点低于-50℃。

此外，为了保证合金在20℃和100℃之间的平均热膨胀系数小于0.7×10^-6/°K，要求合金中锰、硅和铬含量小于或等于0.1％。